Гравіметр для вимірювання абсолютного значення прискорення сили ваги

Гравиметр для измерения абсолютного значения ускорения силы тяжести, содержащий пробное тело, выполненное в виде угол кового светоотражателя и помещенное в вакуумную камеру, интерферометр, систему измерения пути и времени свободного движения пробного тела, блок управления измерениями и катапульту для подбрасывания пробного тела вертикально вверх на заданную высоту, состоящую из катушки соленоида и сердечника, связанного с кареткой, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что длина соленоида и сердечника относится к заданной высоте подбрасывания пробного тела не меньше чем 1/1, каретка связана с сердечником упругим элементом, а с соленоидом - кинематически. С > Изобретение относится к гравиметрическим приборам, в частности к транспортным транспортабельным гравиметрам для измерения абсолютного значения ускорения силы тяжести симметричным методом, и может быть использовано в метрологии. Задачей изобретения является создание гравиметра для измерения абсолютного значения ускорения силы тяжести, обеспечивающего повышение точности измерений, улучшение метрологических и эксплуатационных характеристик и снижение материальных затрат. Поставленная задача решается тем, что в гравиметре для изменения абсолютного значения ускорения силы тяжести, содержащем пробное тело, выполненное в виде уголкового светоотражателя и помещенное в вакуумную камеру, интерферометр, систему измерения пути и времени свободного движения пробного тела, блок управления измерениям^и катапульту для подбрасывания пробного тела вертикально вверх на заданную высоту, состоящую из катушки соленоида и сердечника, связанного с кареткой, согласно изобретению, длина соленоида и сердечника относится к заданной высоте подбрасывания пробного тела не меньше как 1:1, каретка связана с сердечником упругим элементом, а с соленоидом - кинематически. На фиг. 1 и 2 изображен общий вид предлагаемого гравиметра для измерения абсолютного значения ускорения силы тяжести. Гравиметр имеет вакуумную камеру 1, пробное тело 2, соленоид 3 и сердечник 4, длина которых равна заданной высоте подбрасывания пробного тела, упругий элемент 6, связывающий сердечник 4 с кареткой 6, установленной подвижно в направляющих 7, оптически связанный с пробным телом интерферометр 8, систему измерения пути и времени свободного движения пробного тела 9 и блок управления измерениями 10 О з 6921 Исходным для гравиметра является положение, при котором (см. фиг. 1) сердечник 4 расположен у входа в соленоид 3 у нижнего его торца, связанная с сердечником 4 упругим элементом 5 каретка 6 и расположенное 5 на ней тело 2 находится в крайнем нижнем положении. Гравиметр работает следующим образом. С выхода блока управления измерения- 10 ми 10 на катушку соленоида 3 подается импульс стабилизированного напряжения. Под действием электромагнитных сил сердечник 4 обретает прямолинейное равноускоренное поступательное движение, 15 которое через упругий элемент 4 передает каретке 6 и расположенному на ней пробному телу 2. Положение (см. фиг. 2), при котором проходящий через сердечник магнитный поток будет максимальным , со- 20 ответствует совмещению торцов сердечника 4 с торцами соленоида 3, после чего сердечник 4 и каретка б тормозятся электромагнитным полем соленоида 3, и пробное тело 2 получает начальную скоро- 25 сть свободного движения, обеспечивающую достижение заданной высоты, причем путь предстартового разгона пробного тела 2 равен заданной высоте подбрасывания (Sa = h), а ускорение разгона равно ускорению 30 силы тяжести (а - q), что уменьшает сумму сил ускорения, как силы, деформирующей пробное тело 2, и уменьшая время воздействия отрицательных эфффектов, повышает точность измерений. 35 Упругий элемент 5, работающий на растяжение, удлиняет тормозной путь каретки 6, растягивая во времени гашения ее силы инерции, что уменьшает величину амплитуды микросейсмических колебаний основания в момент измерений. На противоположных симметричных участках вертикальных траекторий свободного движения пробного тела с помощью интерферометра 8 и системы измерения пути и времени 9 определяют абсолютное значение ускорения силы тяжести. Изменение начальных условий измерений приведен к изменению обусловленных ими эффектов. Так как сумма сил ускорений, действующих на пробное тело 2 в момент предстартового разгона и составляющая силы тяжести - масса пробного тела 2, которая может быть разная в каждом гравиметре, никогда не будут равны нулю, то механическая деформация пробного тела 2 полностью не исключается, что не исключает возможности влияния на точность измерений, порождаемых этими деформациями эффектов. Погрешность, вносимая этими эффектами и измерениями, которая не определяется математически, может быть определена опытным путем на гравиметрическом пункте и приписана каждому гравиметру как абсолютная инструментальная погрешность, с ее коррекцией в процессе эксплуатации математическим путем с учетом изменения вертикального и горизонтального градиентов силы тяжести, что улучшает метрологические характеристики гравиметра и, повышая точность измерений, одновременно сокращает время накопления статистических данных. 692 со m Ч І0 •LLJ-J т--^я I ''' /I Г 1 I ч \\ .4-t Фиг.І Упорядник Замовлення Техред М.Моргентал 4505 п Фиг. 2 Коректор О.КозорІз Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101